电商红包雨是如何实现的？拿去面试用（典型高并发）

ゝ一纸荒年。 2023-09-28 12:36 13阅读 0赞

想必大家应该都点过红包雨，就是各大电商大促时候都会搞的那个活动。

那具体如何实现红包雨的功能呢？我们来看下勇哥的分享。

我服务的一家电商公司也加入了这次热潮，技术团队研发了直播答题功能。答题结束之后，红包会以**红包雨**的形式落下，用户点击屏幕上落下的红包，若抢到红包，红包会以现金的形式进入用户账户。

红包雨是一个典型的高并发场景，短时间内有海量请求访问服务端，技术团队为了让系统运行顺畅，抢红包采用了基于 **Redis + Lua 脚本**的设计方案。

![f69148e1409292e31d5d16ea5e6ca221.png][]

## 1 整体流程 ##

我们分析下抢红包的整体流程 ：

![e470258c5aab222c6891f6b97375b8d5.png][]

1.  运营系统配置红包雨活动总金额以及红包个数，提前计算出各个红包的金额并存储到 Redis 中；
2.  抢红包雨界面，用户点击屏幕上落下的红包，发起抢红包请求；
3.  TCP 网关接收抢红包请求后，调用答题系统抢红包 dubbo 服务，抢红包服务本质上就是执行 Lua 脚本，将结果通过 TCP 网关返回给前端；
4.  用户若抢到红包，异步任务会从 Redis 中 获取抢得的红包信息，调用余额系统，将金额返回到用户账户。

## 2 红包 Redis 设计 ##

抢红包有如下规则：

*  同一活动，用户只能抢红包一次 ；
 *  红包数量有限，一个红包只能被一个用户抢到。

如下图，我们设计三种数据类型：

1.  运营预分配红包列表 ;

![0deeb12e6a8eeb9c2db720293ad30e7e.png][]

队列元素 json 数据格式 ：

{
        //红包编号
        redPacketId : '365628617880842241' 
        //红包金额
        amount : '12.21'          
    }

1.  用户红包领取记录列表；

![aa6feed32d5b8959cb852399e53082e1.png][]

队列元素 json 数据格式：

{
        //红包编号
        redPacketId : '365628617880842241'
        //红包金额
        amount : '12.21',
        //用户编号
        userId : '265628617882842248'
    }

1.  用户红包防重 Hash 表；

![237e6e483df44136f1fe60b121a57d53.png][]

抢红包 Redis 操作流程 ：

1.  通过 hexist 命令判断红包领取记录防重 Hash 表中用户是否领取过红包 ，若用户未领取过红包，流程继续；
2.  从运营预分配红包列表 rpop 出一条红包数据 ；
3.  操作红包领取记录防重 Hash 表 ，调用 HSET 命令存储用户领取记录；
4.  将红包领取信息 lpush 进入用户红包领取记录列表。

抢红包的过程 ，需要重点关注如下几点 :

*  执行多个命令，是否可以保证原子性 , 若一个命令执行失败，是否可以回滚；
 *  在执行过程中，高并发场景下，是否可以保持隔离性；
 *  后面的步骤依赖前面步骤的结果。

Redis 支持两种模式 : **事务模式** 和 **Lua 脚本**，接下来，我们一一展开。

## 3 事务原理 ##

Redis 的事务包含如下命令：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>序号</th> 
   <th>命令及描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>1</td> 
   <td>MULTI 标记一个事务块的开始。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>2</td> 
   <td>EXEC 执行所有事务块内的命令。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>3</td> 
   <td>DISCARD 取消事务，放弃执行事务块内的所有命令。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>4</td> 
   <td>WATCH key [key ...] 监视一个(或多个) key ，如果在事务执行之前这个(或这些) key 被其他命令所改动，那么事务将被打断。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>5</td> 
   <td>UNWATCH 取消 WATCH 命令对所有 key 的监视。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

事务包含三个阶段：

1.  事务开启，使用 MULTI , 该命令标志着执行该命令的客户端从非事务状态切换至事务状态 ；
2.  命令入队，MULTI 开启事务之后，客户端的命令并不会被立即执行，而是放入一个事务队列 ；
3.  执行事务或者丢弃。如果收到 EXEC 的命令，事务队列里的命令将会被执行 ，如果是 DISCARD 则事务被丢弃。

下面展示一个事务的例子。

redis> MULTI 
    OK
    redis> SET msg "hello world"
    QUEUED
    redis> GET msg
    QUEUED
    redis> EXEC
    1) OK
    1) hello world

这里有一个疑问？在开启事务的时候，Redis key 可以被修改吗？

![cc43d7175d42e52939e0c8c504272445.png][]

**在事务执行 EXEC 命令之前 ，Redis key 依然可以被修改**。

在事务开启之前，我们可以 watch 命令监听 Redis key 。在事务执行之前，我们修改 key 值 ，事务执行失败，返回 **nil** 。

[f69148e1409292e31d5d16ea5e6ca221.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/f69148e1409292e31d5d16ea5e6ca221.png
[e470258c5aab222c6891f6b97375b8d5.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/e470258c5aab222c6891f6b97375b8d5.png
[0deeb12e6a8eeb9c2db720293ad30e7e.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/0deeb12e6a8eeb9c2db720293ad30e7e.png
[aa6feed32d5b8959cb852399e53082e1.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/aa6feed32d5b8959cb852399e53082e1.png
[237e6e483df44136f1fe60b121a57d53.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/237e6e483df44136f1fe60b121a57d53.png
[cc43d7175d42e52939e0c8c504272445.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/cc43d7175d42e52939e0c8c504272445.png